小口径火炮身管内径机电测量系统研制

论文摘要

本学位论文选题于作者所承研的“小口径火炮机电测径仪研制”国防科研计划项目。作者本着高精度、高可靠性、维护使用方便、通用性强等设计原则,采用了精密机械、传感器、微电子等多个学科领域的高新技术,成功地设计并研发了一套新型的小口径火炮身管内径机电测量系统。本文详细介绍了系统的总体技术方案、主要功能及技术指标的设计和论证；对系统的机械部分、电气部分和数据采集终端的理论设计和工程研发进行了深入地论述；总结了在设计研发整个系统过程中解决的关键技术；并对整个系统的各项静态特性指标进行了深入系统的分析,在此基础上,分析了系统本身存在的测量不确定度；同时对系统多次测量的随机误差进行了深入分析计算；还对系统的使用性能进行了试验和评价；最后将该系统的性能指标与国内现有小口径测径仪进行了综合对比。新型测量系统实现了对测量信息的自动采集和自动处理,它克服了现有小口径测径仪存在的测量量程小、人工操作繁琐、劳动强度大、效率低、故障率高及维护保养困难等缺点,达到了预期效果,为各种小口径火炮试验任务的圆满完成,提供了一种良好的技术支持手段,具有很高的军事经济效益和良好的推广应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题概述
• 1.1.1 课题的提出
• 1.1.2 课题的意义
• 1.2 国内外火炮身管内径尺寸测量技术的研究现状
• 1.2.1 机械测径仪
• 1.2.2 光学测径仪
• 1.2.3 电感测径仪
• 1.2.4 气动测径仪
• 1.2.5 电子测径仪
• 1.3 容栅传感器技术的研究动态
• 1.4 本学位论文的主要工作及论文结构
• 第二章 系统设计与开发
• 2.1 系统总体方案的设计论证
• 2.2 系统主要功能和技术指标的设计
• 2.2.1 系统主要功能的设计
• 2.2.2 系统主要技术指标的设计
• 2.3 系统机械部分的设计与开发
• 2.3.1 系统机械组成及传动原理
• 2.3.2 位移传感器安装方式的设计
• 2.3.3 确定进深位移的相关设计
• 2.4 系统电气部分的设计与开发
• 2.4.1 位移传感器的选择
• 2.4.2 容栅位移传感器的工作原理及特点
• 2.4.3 容栅位移传感器的选型
• 2.4.4 容栅位移传感器集成电路芯片的结构
• 2.4.5 容栅位移传感器的研制
• 2.4.6 系统电气部分的组成和工作原理
• 2.4.7 配套电气设备的选择
• 2.5 系统数据采集终端的设计与开发
• 2.5.1 系统数据采集终端结构形式的设计
• 2.5.1.1 数据采集系统概述
• 2.5.1.2 系统数据采集终端结构形式的设计
• 2.5.2 容栅位移传感器与计算机接口的设计与开发
• 2.5.3 系统测量软件的设计与开发
• 2.6 系统开发过程中解决的关键技术
• 2.7 本章小结
• 第三章 系统分析
• 3.1 系统静态特性分析
• 3.1.1 测量系统各项静态特性指标概述
• 3.1.2 系统各项静态特性指标的确定
• 3.1.3 系统测量不确定度与静态特性指标的关系分析
• 3.2 系统多次测量的误差分析
• 3.3 系统使用性能试验
• 3.4 与其它小口径测径仪的综合比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果
• 附录A